80例不同肝功能指标体检人群脉象频域参数差异研究

陈宇奇，陈彦坤，石天爱，谢梦洲*

(1.湖南中医药大学 研究生院，湖南 长沙410208；2.湖南中医药大学 中医学院，湖南 长沙410208；3.湖南省药食同源功能性食品工程技术研究中心，湖南 长沙 410208)

脉诊是我国传统医学中极具特色的一种诊查疾病的手段，具有完整的理论体系，可作为探求病因、辨别病位病性、揭示病机、指导治疗、预测疗效的重要依据，在中医临床中发挥着举足轻重的作用[1]。然而传统的诊脉需要通过医者手指切按患者脉搏，感应患者脉象，从而分析病情，使得脉诊成为一个完全主观的诊断方法。由于各人主观感受和临床经验的不同，判断脉象时缺乏统一标准，加之各家对脉象的表述方法又不尽相同，使得脉象客观化和标准化的研究工作具有一定难度[2]。20世纪50年代以来，随着技术的不断革新，对人体脉象进行采集、分析已经逐渐成为现实[3]。

脉象参数是指脉象图上具有生理或病理意义的信息特征，目前对脉象参数的分析方法主要有时域分析法和频域分析法。时域分析法是目前研究时间最长、最成熟的分析方法。频域分析法是在时域分析法的基础上进一步提取脉搏波形图生理参数特征点，以频率为横坐标的脉图表示方法，其将一个很复杂的由多重叠波构成的脉搏波分解成不同的谐波，这样就能将其中所包含的信息提取出来[4]。因此，频域分析法较时域分析法更能全面清楚地反映、分析脉象的各种变化[5]。但由于频域分析法发展得比较晚，故在国内研究应用较少[5-6]。同时与直观的时域分析法相比，频域分析法可以获得更多时域分析中无法得到的参数信息，因此频域分析法逐渐被研究人员所重视[7]。

王唯工教授提出的“共振理论”使脉搏波频域分析法更加实用，其认为脉搏波的谐波幅值能反映相对应器官的生理状态[8-9]。共振理论认为人体是一个高效的血液压力波传导系统，能量由心脏输出，通过动脉壁的横向振动传导，共振频由低到高产生，各组织器官通过与心脏跳动共振形成良好的耦合效果，以促进血液一直向下流动至内脏血管床，因此认为脉搏波的各次谐波都对应着人体脏腑的固有频率，能量可按频率分布于人体的不同器官[10-11]。并且通过多次实验[12-15]得出了脉搏波谐波-器官存在频率匹配等重要结论，但目前该理论仍处于不成熟阶段，仍需更多研究来验证。

研究表明[17]，肝脏损伤一定程度上会导致脉象改变，不同肝病患者的脉象图参数也有所不同。肝功能指标总胆红素(Total bilirubin，TBIL)、谷丙转氨酶(Glutamate-pyruvate transaminase，ALT)、谷草转氨酶(Aspartate transaminase，AST)异常可在一定程度上反映人体肝脏状况[17-18]。然而正常范围内肝功能指标的差异是否也可以影响脉象参数，目前鲜有相关研究。本研究通过对80例受试者脉象图的频域进行分析，从“共振理论”角度推断、分析正常范围内肝功能TBIL、ALT、AST指标差异是否影响其脉象图频域特征，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 采集设备 采用中国中医科学院研制出的一种适用于中医脉搏检测的三探头机械装置(专利申请号：201410069517.6)。

1.1.2 材料 ①体检报告单：记录研究对象的肝功能检查结果。②软件：Matlab2016用于对脉象图参数进行预处理，SPSS21.0用于统计分析。

1.2 研究对象

研究对象为湖南中医药大学第一附属医院健康管理科的体检人群(包含各种职业和社会阶层)，采集时间为2018年10月-2019年4月。

1.2.1 纳入标准 ①年龄 18～75周岁，性别不限；②受试者无明显器质性病变；③近1个月无连续药物服用史。

1.2.2 排除标准 ①患有器质性病变，或患有精神疾病或有精神疾病家族史者，有严重的智力或认知功能障碍者；②由临床医生对其双手寸、关、尺部位进行脉位判断，确定为反关脉或斜飞脉者；③有药物或酒精依赖史者；④近6个月遭遇重大事件者；⑤不能按要求配合研究人员者。

1.2.3 分组标准 根据受试者的肝功能TBIL、ALT、AST指标高低进行分组，全部数据从大到小排列，两头取全部数据的30%，即为高分组和低分组，分别分为高TBIL组(40例)、低TBIL组(40例)；高ALT组(40例)和低ALT组(40例)；高AST组(40例)、低AST组(40例)。

1.3 方法

1.3.1 采集方法 脉象图参数：受检者1h之内不得食用任何刺激性食物或饮品，如辣椒、大蒜、咖啡等，采集前先休息10～15 min。采集过程中嘱受试者保持情绪平静，取坐位，分别采集双手寸、关、尺6部脉的脉搏波，每次采集时间不少于40 s，每个部位的脉诊信息不低于50个周期。采集的脉象见图1。其他数据采集：受试者肝功能检测结果等由湖南中医药大学第一附属医院健康管理科提供。

图1 脉象

1.3.2 数据处理 使用Matlab2016对采集到的脉象图进行预处理，通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform，FFT)展开为频域图。首先将连续的脉搏波分割成多个完整周期的小波，确认脉搏波跳动的1个周期，再对1个周期内的脉搏波进行FFT转换，得到脉搏波1个周期的频域图，见图2。

图2 脉象频域

根据“共振理论”，脉搏波谐波与器官脏腑存在频率匹配现象且各器官脏腑频率与心率相关[11]，以心率(Hz)为C0，以 C0×1为第一谐波 C1、 C0×2为 C2，以此类推确定C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11[19-20]，并寻找其相对应的谐波强度[21]。提取每个受试者左右手六部脉图的前11个谐波强度，整合脉图频域的谐波强度数据和肝功能检测数据。由于越高频的谐波能量分配越低，更易受小波动影响，故本研究对C1～C6的特征进行分析。

2 结果

2.1 一般资料比较

根据以往研究结果[22-23]可知，受试者的年龄、性别等因素均会影响脉诊谐波参数。故进行分组后，首先对各组受试者性别、年龄分布进行比较，结果各组受试者在性别、年龄方面无显著性差异(P>0.05)，具有可比性。

2.1.1 受试者性别分布比较 各组受试者年龄经χ2检验，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 各组受试者性别分布比较

2.1.2 受试者年龄分布比较 各组受试者年龄经t检验，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表2。

表2 各组受试者年龄分布比较

2.2 肝功能TBIL脉象图参数分析

由表3可以看出，两组受试者脉象图频域特征无明显差异，提示正常范围内的肝功能指标TBIL变化对脉象参数无影响。

表3 高TBIL组与低TBIL组受试者脉诊信息特征差异

2.3 肝功能ALT脉象图参数分析

由表4可以看出，高ALT组C1、C2谐波强度显著低于低ALT组，C4、C5、C6谐波强度显著高于低ALT组，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表4 高ALT组与低ALT组受试者脉诊信息特征差异

2.4 肝功能AST脉象图参数分析

由表5可以看出，高AST组C1谐波强度显著低于低AST组，C4谐波强度显著高于低AST组，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表5 高AST组与低AST组受试者脉诊信息特征差异

3 讨论

“凡治其病者，必先诊其脉”。脉诊是中医诊疗技术中的重要方法，不仅可用于诊断病情，还是判断疾病转归的重要方法[1]。近年来，随着技术的发展，脉诊客观化进程不断推进，肝病脉诊的研究已从传统的医师主观描述逐渐转变为客观化研究，且已取得一定进展，但此类研究多集中于中医证型与脉象参数的关系探讨上，而针对脉象参数与实验室检测指标关系的研究相对较少。如果能够将中医四诊数据客观化，结合现代医学的实验室检测数据，在病证共性的背景下，有效增加中医辨证论治的数据依据，则有望建立集诊断、治疗、疗效评价为一体的智能化辨证论治体系，这也是中医临床未来发展的关键环节之一[24]。同时既往研究已证实，肝脏病变患者具有与正常人不同的脉象特征[25-26]，脉象可作为肝病诊断的一项参考指标[27]。

王唯工教授提出的“共振理论”认为人体的脏腑有自身的固有频率，各脏腑的固有频率为心率的整数倍[7]，各个谐波分别对应着人体各脏腑，如C1、C2、C3、C4、C5、C6分别对应着人体的肝、肾、脾、肺、胃和胆。人体一个共振系统，当机体状态改变时，这个系统能够立即调节全身脏腑的气血分布，使其能够及时获得足够的气血。从“共振理论”的角度来看，本研究得出以下结论。

正常范围内的ALT水平较高的人群C1(肝的谐波强度)与C2(肾的谐波强度)低于ALT水平较低的人群，C4、C5、C6(肺、胃、胆的谐波强度)高于ALT水平较低的人群，正常范围内的肝功能ALT水平者肝与肾的气血相对减少，肝、肾的能量相对下降，肺、胃、胆的能量相对上升，因而肝部与肾部的脉象弱于ALT水平较低的人群，肺部、胃部、胆部的脉象强于ALT结果较低的人群(P<0.05)。

正常范围内的AST水平较高的人群C1(肝的谐波强度)低于AST水平较低的人群，C4(肺的谐波强度)高于AST水平较低的人群。正常范围内的肝功能AST水平升高者肝部的气血相对减少，肝的能量相对下降，肺的能量相对上升[10-11]，因而肝部脉象弱于AST水平较低的人群，肺部的脉象强于AST水平较低的人群(P<0.05)。

ALT、AST的检测实质是根据肝细胞膜的完整性来间接反映肝损伤程度，适用于肝脏损伤中后期，而对肝脏损伤早期的诊断能力有限[28-29]。此时ALT、AST指标升高尚不明显，可处于正常范围内，故ALT、AST对早期肝脏损伤诊断的准确性不高。

通过本研究可初步推断正常范围内ALT、AST指标的升高会使脉象参数发生改变。此结论可在一定程度上为实验室检查结果正常的早期肝损伤患者的诊断提供一定依据。可以预见，随着科学技术的不断革新，以及脉诊客观化进程的不断推进，脉象参数的频域分析与肝功能检查联合使用，将提高早期肝损伤诊断的准确性，具有重要的临床意义，值得进一步深入研究论证。但考虑目前共振理论尚存在很多不足，还未能用于指导临床诊断，且本研究暂属于初步探索阶段，存在受试者人数较少、肝功能检查指标较单一等不足，故本研究结果暂只可作为参考。建议今后开展此类研究应进行合理设计，扩大样本数量，完善各脏腑相关检查，以得到更可靠的结论。

综上所述，笔者认为未来应进一步加强中医脉诊与实验室检查指标的相关性研究，通过计算机技术分析脉象参数，制订统一的客观量化诊断标准，提高中医对疾病本质的认识，以此推动中医脉诊临床的发展。同时，中医四诊客观化数据指标与实验室检查指标之间的相关性研究亦将是临床的发展方向。